半导体分立器件,泛指半导体晶体二极管、半导体三极管简称三极管、三极管及半导体特殊器件。

1.半导体分立器件是什么意思

电子产品根据其导电性能分为"导体"和"绝缘体"半导体介于"导体"和"绝缘体"之间,半导体元器件以封装形式又分为“分立”和“集成”如:二极管、三极管、晶体管等。

 

半导体分立器件

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2.半导体分立器件分类

1.晶体二极管(crystaldiode)固态电子器件中的半导体两端器件。这些器件主要的特征是具有非线性的电流-电压特性。此后随着半导体材料和工艺技术的发展,利用不同的半导体材料、掺杂分布、几何结构,研制出结构种类繁多、功能用途各异的多种晶体二极管。制造材料有锗、硅及化合物半导体。晶体二极管可用来产生、控制、接收、变换、放大信号和进行能量转换等。

 

2.三极管,全称应为半导体三极管,也称双极型晶体管、晶体三极管,是一种控制电流的半导体器件。其作用是把微弱信号放大成幅度值较大的电信号,也用作无触点开关。三极管是半导体基本元器件之一,具有电流放大作用,是电子电路的核心元件。三极管是在一块半导体基片上制作两个相距很近的PN结,两个PN结把整块半导体分成三部分,中间部分是基区,两侧部分是发射区和集电区,排列方式有PNP和NPN两种。晶体三极管(以下简称三极管)按材料分有两种:锗管和硅管。而每一种又有NPN和PNP两种结构形式,但使用最多的是硅NPN和锗PNP两种三极管,(其中,N是负极的意思(代表英文中Negative),N型半导体在高纯度硅中加入磷取代一些硅原子,在电压刺激下产生自由电子导电,而P是正极的意思(Positive)是加入硼取代硅,产生大量空穴利于导电)。两者除了电源极性不同外,其工作原理都是相同的,下面仅介绍NPN硅管的电流放大原理。对于NPN管,它是由2块N型半导体中间夹着一块P型半导体所组成,发射区与基区之间形成的PN结称为发射结,而集电区与基区形成的PN结称为集电结,三条引线分别称为发射极e (Emitter)、基极b (Base)和集电极c (Collector)。

 

3.晶体管(transistor)是一种固体半导体器件(包括二极管、三极管、场效应管、晶闸管等,有时特指双极型器件),具有检波、整流、放大、开关、稳压、信号调制等多种功能。晶体管作为一种可变电流开关,能够基于输入电压控制输出电流。与普通机械开关(如Relay、switch)不同,晶体管利用电信号来控制自身的开合,所以开关速度可以非常快,实验室中的切换速度可达100GHz以上。
2016年,劳伦斯伯克利国家实验室的一个团队打破了物理极限,将现有的最精尖的晶体管制程从14nm缩减到了1nm,完成了计算技术界的一大突破。

 

半导体分立器件

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3.半导体分立器件用途

分立器件被广泛应用到消费电子、计算机及外设、网络通信,汽车电子、led显示屏等领域。

 

1.二极管在电路中的应用是必不可少的,无论是做整流电路还是钳位作用还是其他的一些作用,都会用到它。二极管可分为发光二极管整流二极管稳压二极管,开关二极管等等,这里只介绍前面说的几种。发光二极管,一般作为指示灯用,例如电脑的硬盘灯一闪一闪的表示你的硬盘正在工作(如果不闪,则很可能是你的机器忙不过来或者是处在待机状态),还有就是一些随身听上的指示灯,以及充电器的指示灯。发光二极管相对其他二极管正向导通电压较大,一般在1.6V到1.8V间。二其他二极管一般在0.2-0.3V(锗管),0.6-0.8V(硅管)。整流二极管,也是很常见的,利用的是二极管的单向导通特性,从而可以将负极性电信号滤掉---半波整流,也可以进行其它的整流----例如全波整流。二极管还具有稳压作用,这是因为二极管反向接通时,在二极管被击穿的情况下,其电流将瞬间增大,这样在外电压增大时,由于二极管被击穿后增加的电流会通过二极管而不会经过与二极管并联的负载上,从而可以保护与其并联的器件。常见的有保护场效应管,即在场效应管栅极反向并接一个二极管。二极管击穿电压一般在4V-7V。

 

2.晶体三极管具有电流放大作用,其实质是三极管能以基极电流微小的变化量来控制集电极电流较大的变化量。这是三极管最基本的和最重要的特性。我们将ΔIc/ΔIb的比值称为晶体三极管的电流放大倍数,用符号“β”表示。电流放大倍数对于某一只三极管来说是一个定值,但随着三极管工作时基极电流的变化也会有一定的改变。

 

半导体分立器件 

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